ჰაბლის კანონი

 პირველი მსოფლიო ომიდან დაბრუნების მერე, ედვინ ჰაბლი (დაიჭრა და დემობილიზაცია გაუკეთეს) სამუშაოდ მაღალმთიან მაუნთ-ვილსონის ობსერვატორიაში (კალიფორნია) მოეწყო, რომელიც მაშინ მსოფლიოში ყველაზე კარგად აღჭურვილი ობსერვატორია იყო.

 გამოიყენა რა უახლესი ტელესკოპ-რეფლექტორი 2,5 მეტრიანი სარკით, მან საინტერესო კვლევების სერია ჩაატარა, რამაც სამყაროს შესახებ ჩვენი წარმოდგენები მთლიანად შეცვალა. ჰაბლი ჯერ ნისლეულების პრობლემის გადაჭრას გეგმავდა. ეს ობიექტები ძველთაგანვე იპყრობდა მეცნიერების ყურადღებას თავიანთი გაურკვეველი წარმოშობის გამო. მეოცე საუკუნისთვის, ზოგიერთი ნისლეულთგანი ვარსკვლავებით ”დასახლდა”, უმრავკლესობა კი ისევ ისეთი დარჩა როგორიც იყო. მეცნიერებს აინტერესებდათ, თუ სად მდებარეობს ეს წარმონაქმნები, ჩვენი გალაქტიკის შიგნით თუ მის ფარგლებს გარეთ. მეოცე საუკუნის პირველ წლებში, კოსმოსურ ობიექტებამდე მანძილების გაზომვა ტექნიკური საშუალებების არ ქონის გამო ვერ ხერხდებოდა, ამიტომ ნისლეულების საკითხს სუფთად თეორიული სახე ჰქონდა.

 ჰაბლმა კვლევები უხსოვარი დროიდან ცნობილი ანდრომედას ნისლეულით დაიწყო. 1923 წელს, მან შეძლო ანდრომედას კიდეების დამზერა, სადაც ცალკეული ვარსკვლავთგროვები დაინახა, რომელთაგან ზოგიერთი ცვლად ვარსკვლავებს ე.წ. ცეფეიდების კლასს ეკუთვნოდა. ცეფეიდებზე საკმაოდ დიდი ხნით დაკვირვებით ასტრონომები მათი ნათობის ცვლილებების პერიოდებს ადგენენ, ხოლო დამიკიდებულებით პერიოდი-ნათობა, მათ მიერ გამოსხივებული სინათლის რაოდენობას გებულობენ.

 უფრო კარგად რომ მიხვდეთ, ერთი ასეთი ანალოგია განვიხილოთ. წარმოიდგინეთ, რომ სიბნელეში დგახართ, ამ დროს კი შორს ვიღაცამ ნათურა აანთო. ასეთ სიბნელეში მხოლოდ ნათურა ჩანს და სხვა არაფერი, ამიტომ ნათურამდე მანძილის დადგენა პრაქტიკულად შეუძლებელია. ის შეიძლება ძალიან კაშკაშაა და შორსაა, ან მკრთალია და ახლოსაა, რასაც შეუძლია შეცდომაში შეგვიყვანოს მანძილის დადგენის დროს. თუ რამენაირად ნათურის სიმძლავრეს გავიგებთ – ვთქვათ 60, 100 ან 150 ვატი, ამოცანა მაშინვე გაიოლდება, რადგან დამზერადი ნათობის მიხედვით ჩვენ უკვე შეგვეძლება ნათურამდე გეომეტრიული მანძილის დაახლოებითი მონაცემის განსაზღვრა. იგივენაირად იქცევიან ასტრონომებიც. ცეფეიდების ნათობის ცვლილების პერიოდულობაზე დაკვირვებით, ისინი ვარსკვლავის სინათლის ძალას, ანუ გამოსხივების სიმძლავრეს ადგენენ (პერიოდი-ნათობა).

 პირველი, რაც ჰაბლმა გააკეთა – ანდრომედას კიდეებზე მდებარე ცეფეიდებამდე მანძილი გაზომა, ანუ მანძილი თვითონ “ნისლეულამდე” – 900 000 სინათლის წელი (თანამედროვე მონაცემით – 2,3 მილიონი სინათლის წელი), ანუ ნისლეული საკმაოდ შორს, ჩვენი გალაქტიკის ფარგლებს გარეთაა.

 მეცნიერი ამაზე არ გაჩერებულა, მიღებულ მონაცემებში არსებული კიდევ ერთი ასპექტიც გაარკვია, რომელსაც ასტრონომები ადრეც აფიქისრებდნენ, თუმცა ვერაფრით ხსნიდნენ. კერძოდ, დამზერადი სინათლის ტალღების სპექტრის ხაზები, რომლებსაც შორეული გალაქტიკების ატომები ასხივებდა, ლაბორატორილ პირობებში იგივე ატომების მიერ გამოსხივებულ სინათლის სპექტრისგან განსხვავდებოდა. ანუ მეზობელი გალაქტიკიდან გამოსხივებული სინათლის კვანტი, ლაბორატორიაში გამოსხივებული კვანტისგან განსხვავებით, სპექტრის წითელი ნაწილისკენაა წანაცვლებული. ჰაბლმა ამ მოვლენის საკმაოდ თამამი ინტერპერტირება მოახდინა და ის დოპლერის ეფექტით ახსნა. ეს კი იმას ნიშნავს, რომ გალაქტიკები დედამიწას შორდება, რადგან მათი სპექტრიც წითელ წანაცვლებას განიცდის, რომლის მაჩვენებელი დაშორების სიჩქარის პროპორციულია.

ჰაბლმა დაადგინა, რომ რაც უფრო შორსაა გალაქტიკა, მით მეტი სიჩქარით გვშორდება ის. სწორედ ხილული სამყაროს ასეთ გაფართოებას ეწოდა ჰაბლის კანონი. მათემატუკურად ის საკმაოდ ადვილად ფორმულირდება:

v = Hr

 სადაც v – გალაქტიკის ჩვენგან დაშორების სიჩქარეა, r – მანძილი გალაქტიკამდე, H – ე.წ. ჰაბლის მუდმივა. ეს უკანასკნელი ექსპერიმენტით დგინდება, თანამედროვე მონაცემებით, მისი დაახლოებითი მნიშვნელობა ასეთია – 70 კილომეტრი/წამში მეგაპარსეკზე (1 მპს. დაახლოებით 3,3 მილიონი სინათლის წელია). დედამიწიდან 10 მეგაპარსეკის მანძილზე მდებარე გალქტიკა 700 კმ/წმ-ით გვშორდება, 100 მპს – 7000 კმ/წმ. და ა.შ. მართალია, ჰაბლმა ეს ყველაფერი ახლოს მდებარე გალაქტიკებზე დაკვირვებით დაადგინა, არც მერე აღმოჩენილი შორეული გალქტიკები არ ვარდება ამ კანონის მოქმედების სფეროდან.

 მთავარი და თითქოს შეუძლებელი, რაზეც ჰაბლის კანონი მიუთითებს: სამყარო ფართოვდება!  ანუ მას ჰქონდა საწყისი მომენტი დროში. თუ წარმოდგენაში ასეთი გაფართოების ტემპების გათვალისწინებით სამყაროს განვითარებას უკან მივადევნებთ თვალს, ზემკვრივი და ცხელი პროტომატერიის წერტილამდე მივალთ, რომელიც აფეთქების მერე ფართოვდება და ცივდება, ასე გაჩნდა დიდი აფეთქების თეორია (უკეთესი კოსმოლოგიური მოდელი დღეისათვის არ არსებობს).

 შორეულ გალაქტიკებამდე მანძილისა და ჰაბლის მუდმივის ესქპერიმენტით დადგენით, ჩვენი სამყაროს ასაკის გაგებაც შეგვიძლია:

t = r / V

ჰაბლის კანონიდან გამომდინარე კი:

r / v = 1 / H

 ყველაზე ბოლო მონაცემებით, სამყაროს ასაკი დაახლოებით 13,8 მილიარდი წელია, პლიუს-მინუს რამდენიმე მილიარდი წელი (შედარებისთვის: დედამიწის ასაკი 4,5 მილირდი წელია, ხოლო მასზე გაჩენილი სიცოცხლისა 3,5 მილიარდი წელი) (მაინც რა ასაკისაა სამყარო?).